trans-3,4-dihydroxy-1-selenolane oxide

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机金属化合物 - 有机类金属化合物
• 英文名称: trans-3,4-dihydroxy-1-selenolane oxide
• 英文别名: trans-3,4-Dihydroxyselenolane oxide；(3S,4S)-1-oxo-1λ4-selenolane-3,4-diol
• 化学式: C₄H₈O₃Se
• 分子量: 183.066
• InChiKey: RVGAOSAIWRSIJC-QWWZWVQMSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.86
• 重原子数：
  8
• 可旋转键数：
  0
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  1.0
• 拓扑面积：
  57.5
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  3

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  trans-3,4-dihydroxy-1-selenolane oxide 在 1,4-二巯基-2,3-丁二醇 作用下， 以 重水 为溶剂， 反应 0.25h， 生成
  参考文献：
  名称：

  氨基取代的水溶性环状硒化物的谷胱甘肽过氧化物酶样活性：甲醇中主要催化循环的转变

  摘要：

  我们之前报道，水溶性环状硒化物可以通过简单的催化循环模拟水中谷胱甘肽过氧化物酶 (GPx) 的抗氧化功能，其中硒化物 (>Se) 被 H2O2 氧化为氧化硒 (>Se=O) 和氧化硒被硫醇还原成硒化物。然而，在甲醇中，这种简单的情况无法解释类似 GPx 的活动。为了研究甲醇中异常行为的原因，合成了具有可变环大小的单氨基取代的环状硒化物，并通过 77Se-NMR 和 LC-MS 光谱表征了催化循环的中间体。在水中，确认硒化物和硒氧化物主要有助于抗氧化功能，尽管二羟基硒烷的贡献很小（> 还建议了 Se(OH)2)。另一方面，在甲醇中，可以生成其他活性物质，如羟基硒 (>Se+–OH) 和羟基全羟基硒烷 (>Se(OH)(OOH))，以建立另一个催化循环。这种过度氧化对于氨基取代的环状硒化物更可行，可能是因为铵 (NH3+) 基团会将质子转移到硒氧化物部分以在没有额外质子源的情况下产生羟基硒鎓物

  DOI：

  10.3390/molecules22030354
• 作为产物：
  描述：

  trans-3,4-dihydroxy-1-selenolane 在 双氧水 作用下， 以 水 为溶剂， 生成 trans-3,4-dihydroxy-1-selenolane oxide
  参考文献：
  名称：

  具有增强型谷胱甘肽过氧化物酶样催化活性的水溶性环状硒化物

  摘要：

  在过氧化氢与三种不同的硫醇底物单硫醇谷胱甘肽 (GSH)、二硫醇二硫苏糖醇 (DTT 红)、和多硫醇还原的核糖核酸酶 A (RNase A)，沿多肽链具有八个硫醇基团。对于所有的硫醇底物，DHS red 表现出比相应的线性硒化物，即 Se(CH 2 CH 2 OH) 2 更高的谷胱甘肽过氧化物酶 (GPx) 样抗氧化催化活性。催化循环的速率决定步骤明确归于硒化物的氧化过程，而不是氧化硒中间体的还原过程。DHS红催化活性增强可归因于环状结构，

  DOI：

  10.1002/ejoc.200901114

文献信息

• A Water-Soluble Cyclic Selenide with Enhanced Glutathione Peroxidase-Like Catalytic Activities
  作者：Fumio Kumakura、Beena Mishra、K. Indira Priyadarsini、Michio Iwaoka

  DOI：10.1002/ejoc.200901114

  日期：2010.1

  DHS red exhibited higher glutathione peroxidase (GPx)-like antioxidative catalytic activities than the corresponding linear selenide, that is, Se(CH 2 CH 2 OH) 2 . The rate-determining step of the catalytic cycle was unambiguously assigned to the oxidation process of the selenide rather than the reduction process of the selenoxide intermediate. The enhanced catalytic activities of DHS red can be ascribed

  在过氧化氢与三种不同的硫醇底物单硫醇谷胱甘肽 (GSH)、二硫醇二硫苏糖醇 (DTT 红)、和多硫醇还原的核糖核酸酶 A (RNase A)，沿多肽链具有八个硫醇基团。对于所有的硫醇底物，DHS red 表现出比相应的线性硒化物，即 Se(CH 2 CH 2 OH) 2 更高的谷胱甘肽过氧化物酶 (GPx) 样抗氧化催化活性。催化循环的速率决定步骤明确归于硒化物的氧化过程，而不是氧化硒中间体的还原过程。DHS红催化活性增强可归因于环状结构，
• Syntheses and structural characterization of water-soluble selenium reagents for the redox control of protein disulfide bonds
  作者：Michio Iwaoka、Taro Takahashi、Shuji Tomoda

  DOI：10.1002/hc.1047

  日期：——

  A new class of water-soluble redox reagents (1–4) that contain selenium as the active site was developed for the purpose of the redox control of protein structures. The X-ray crystallographic analyses revealed that trans-3,4-dihydroxy-1-selenolane (DHSred) (1) and its Se-oxide (DHSox) (2) have two axial hydroxy groups on the selenolane five-membered ring, whereas trans-1,2-diselenane-4,5-diol (DSTox)

  为了对蛋白质结构进行氧化还原控制，开发了一类新的含有硒作为活性位点的水溶性氧化还原试剂 (1-4)。X 射线晶体学分析表明，反式-3,4-二羟基-1-硒烷 (DHSred) (1) 及其氧化硒 (DHSox) (2) 在硒烷五元环上具有两个轴向羟基，而trans-1,2-diselenane-4,5-diol (DSTox) (3) 是氧化二硫苏糖醇 (DTTox) 的硒类似物，在二硒烷六元环上具有两个赤道羟基。根据观察到的 1-3 的邻位 3JHH 耦合常数，表明它们在溶液中采用与固态相似的结构。也合成了二硒苏糖醇 (DSTred) (4)，一种二硫苏糖醇 (DTTred) 的硒类似物，但它对空气过于敏感而无法分离。1-4 与 DTTox 和 DTTred 的反应表明 DHSox (2) 的氧化能力远远超过 DTTox，而 DSTred (4) 的还原能力超过 DTTred。© 2001
• <i>trans</i>-3,4-Dihydroxy-1-selenolane Oxide: A New Reagent for Rapid and Quantitative Formation of Disulfide Bonds in Polypeptides
  作者：Michio Iwaoka、Shuji Tomoda

  DOI：10.1246/cl.2000.1400

  日期：2000.12

  The title compound was found to be a powerful quantitative reagent for the formation of the disulfide bonds in polypeptides in a wide range of pH in the oxidative regeneration experiments of bovine pancreatic ribonuclease A (Rnase A).

  在牛胰腺核糖核酸酶A（Rnase A）的氧化再生实验中，发现该标题化合物是一种强效定量试剂，可在各种pH值下形成多肽中的二硫键。
• Glutathione Peroxidase-Like Activity of Amino-Substituted Water-Soluble Cyclic Selenides: A Shift of the Major Catalytic Cycle in Methanol
  作者：Kenta Arai、Ayako Tashiro、Yuui Osaka、Michio Iwaoka

  DOI：10.3390/molecules22030354

  日期：——

  We previously reported that water-soluble cyclic selenides can mimic the antioxidative function of glutathione peroxidase (GPx) in water through a simple catalytic cycle, in which the selenide (>Se) is oxidized by H2O2 to the selenoxide (>Se=O) and the selenoxide is reduced by a thiol back to the selenide. In methanol, however, the GPx-like activity could not be explained by this simple scenario. To

  我们之前报道，水溶性环状硒化物可以通过简单的催化循环模拟水中谷胱甘肽过氧化物酶 (GPx) 的抗氧化功能，其中硒化物 (>Se) 被 H2O2 氧化为氧化硒 (>Se=O) 和氧化硒被硫醇还原成硒化物。然而，在甲醇中，这种简单的情况无法解释类似 GPx 的活动。为了研究甲醇中异常行为的原因，合成了具有可变环大小的单氨基取代的环状硒化物，并通过 77Se-NMR 和 LC-MS 光谱表征了催化循环的中间体。在水中，确认硒化物和硒氧化物主要有助于抗氧化功能，尽管二羟基硒烷的贡献很小（> 还建议了 Se(OH)2)。另一方面，在甲醇中，可以生成其他活性物质，如羟基硒 (>Se+–OH) 和羟基全羟基硒烷 (>Se(OH)(OOH))，以建立另一个催化循环。这种过度氧化对于氨基取代的环状硒化物更可行，可能是因为铵 (NH3+) 基团会将质子转移到硒氧化物部分以在没有额外质子源的情况下产生羟基硒鎓物
• Degradation of Peroxynitrite by Simple, Recyclable Selenolanes
  作者：Pavitra V. Kumar、Beena G. Singh、Amit Kunwar、Michio Iwaoka、K. Indira Priyadarsini

  DOI：10.1246/bcsj.20150334

  日期：2016.4.15

  Two cyclic organoselenium compounds, DHS (trans-3,4-dihydroxy-1-selenolane) and MAS (3-amino-1-selenolane) were examined for their reaction with peroxynitrite. Both DHS and MAS scavenge peroxynitrite with rate constants of the order of 103 M−1 s−1. Additionally the two compounds efficiently react with carbonate (CO3•−) radical (formed by reaction of peroxynitrite with carbon dioxide) by one-electron oxidation and their selenoxides convert the nitrite formed by peroxynitrite reduction to nitrate. Even though the reactivity of DHS/MAS was fairly the same with peroxynitrite and its derived radicals, they differ in their ability to protect plasmid pBR322 DNA and CHO cells from peroxynitrite induced toxicity. To understand this, analysis of crucial products formed during peroxynitrite reaction was carried out. On reaction with peroxynitrite, both the compounds were converted to their corresponding selenoxide, identified and estimated by NMR and HPLC. Comparing the relative yields of the selenoxides, it has been confirmed that DHS produced significantly higher amount of selenoxide than MAS. The selenoxide can be regenerated back to the parent compound, either by thiols or by nitrite. Based on these results it is concluded that formation of stable and recyclable selenoxide makes selenolanes, a novel class of selenium compounds as antioxidants for peroxynitrite degradation.